Устройство для определения логарифма отношения двух напряжений

Сооз Советских Социалистческих Рзстоок.75 (21) 2184 ОГ 22) Заявлено 2 присоединением заявки Ъе сударственнын комитет вета Министров СССР(43) Опубликовано 28.02.78. БОлс(сц 1 ЪЪ 8 (53) У 681.335088 оо аелан изобретений и открытий(15) Дата опубликования опСЯНН 5) Автор изобретен есте ико 71) Заявитель) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОГАРИФМ ОТНОШЕНИЯ ДВУХ НАПРЯЖЕНИЙПредлагаемое устройство относится к обласгц вычислНгельной техники и может быть использовано в частности, для оценки параметров элементов акустических, проводных, радиорелейных систем связи (неравномерность 5 амплитудно-частотных характеристик, уровень шума, фона, усиление, для определения логарифмического декремента затухания и т. д.),Извесп 1 ы устройства для определения логарифма отношеция двух напряжений. 10Одно из таких устройств, основанное на время-импульсном методе, заключающемся в измерении времени разряда конденсатора от одного из сравниваемых напряжений до друго- го через образцовый резистор, и содержащее 15 перекаючТели, компаратор и счетчик, позволяет определять логарифм отношения только одного знака, что является его недостатком 11.Наиболее близким из технических решений 20 к данному изобретеци;о является устройство для определения логарифма отношения двух напряжений, содержащее аттенюатор, два логарифмических усилителя, выходы которых подключены через блок вычитания к первому входу нуль-органа, ревсрсивцый счетчцк, входы которого подключены соответственно к выходу пуль-органа, к выходу первого элемента И и к генератору тактовы.; импульсов, а выход реверсивного счетчика через преобразователь 30 напряжение подклОчсн ко Второхх Входу пуль-оргдид, Олок индикации зидкд, пер вьй и Второ Вхйдь 1 которого сослиисцы соотцст:твенно с Выходом нуль-органа и с генератором тактовых импульсов, декадный счетчик, выход которого подсоединен ко входу блока цифровой ццдцкации, д входы подключены соответственно к генератору тактовых импульсов и к выходу второго элемента 11, и генератор счетных импульсов, подсоединенный к перв(ху входу первого элемента 11 12).Н(достатками устройства являются погрешцост 1, получаемые благодаря нс 1 Лсцтцчцости . Яр 11(г( ристис логдрифз 1 Н 11 ескихсил итслсй и благодаря неполной компенсации изменения хардктсристцк логарифмических усилителей от температуры. Ди;ЯхН 1 ескц дидцдзоц входных сиНдлОВ при использОВянии тд 1(ой схсмы ограни:ен возможностями логарифмических усилителей. Кроме того, сложно получать лоГярифхНескпе усцлитслп с идснтичнымп характеристиками.11 сльо настоящего изобретения является повь:шс 1 ие точности, расширение диапазона уровцсц сцп 1 ялов цд входе устройства ц 1 говышсцг 51 быстродс 1 стг я.Поставленная цсль достигается тем, что устройсгво содср 1 ит кох 1 мутатор, Олок вд(лецця тактов и блок с регулируемым коэффициентом передачи, п 1 формдциоццый вход кото 595744ро 0;одклочсп срез коммутатор ко входам устройства, первый.упрдвляюций Вход соединен с ) преВ.1 я 10 щпм 3 ходом кО)кузторе и с первьм вькодо)1 блок 2 вь;1 лсия т 2 сОВ, Второй упрдвляощп вкод - с выкодо . )СГ:.рспв: ого счетчика, а первый и птсипл)1,ко,ь; 0.1 СОС ППСПЬ СООТВСТСТВЕПО .0 И),0" ,5030 сспзи 1 О входу срвого О ар )к секоО 35 силитсля, д 32 Входа блока вьДслспя так 10 В Г:Одключспы СОО 13 етсГ 3 спО к Вь- коду нуль-органа и к генератору т)ктовх пмпмльсов, з сГО Второй и трстий 3 ыходь 1 СОсдипепы соответственно с первым Вкодо)1 второго и с третьим ходок Первого э)с.Опто; ), ггго рои вход Второго элемента И сосдпесп с Выкодом первого элемента И, вко; выход зттеноатора подклочен.1 соответственно к одном пз входов устройства и ко Входу в; орого логарифмического усилителя,На чертеже представлена б)ос-скс)з предложенного устройства.Устройство для определения логарифма отиошсг ия двук апряжспий содер)кГ ко.",. мутатор 1, входы которого слу)кат входами измерителя, д выход одключс: к ипформацио:ному входу блока с рсгугПрусмык коэффициентом гсре;зчи 2, выход со крез первый логариф:,исски" сил-,с.1, 3 сосд,с . ОдИк Из ВкОДОВ Олокз )ыптапия 4, дрОЙ вкОД которого соединен с выходом второго логарифмического усилителя 5, а вход последнего одк,очсп зттсподтор 6, Вход которо 0 подклО- чеп параллельо одному з Входов коммутд Ора 1. Выход бзОК Вы:та е Пяподклюсп на первый вход нуль-органа 7, па второй вход которого поступает вяходеОе папряжсис преобразователя 8 кода в папряжсис, Выход нуль-органа 7 подклочсн ко входу блока выделения тактов 9, к первому 3 хо;ц блока ;шдикации знака 10 и к одному из Входов рс 3)рсивпого счетчика 11, Выход генератора счетпык импульсов 12 подк;почсп к первому в: оду первого элемента И 13, ко Второму вко;у которого подключен первый выход блока с регу.ирусмым коэффициентом переда;и 2, а к .Гретьему - третий выход блока 3 ь 1 дсСПП 51 121 с - тов. Выход первого элемента И 13 одкспочсп ко входу реверсивного счет пка 11 и ко второму входу второго элемента И 14, па первый вход которого подключен второй выход блока вы 1 елепия тактов 9. Выход второго элемента И 14 подключен ко входу декадного счетчика 15, выход которого подк,почеп ко входу блока цифровой индикации 16, Первый вьгход блока ьыделения тактов 9 подключен к первому управляющему вкоду блока с регулируемым коэффициентом передачи 2 и к управляющему входу коммутатора 1.Выход реверсивного счсз пкз 11 подключен ко входу преобразователя 8 ко; и напряжение и ко второму управля 0 цему Входу блока с регулируемым коэффицисптом передачи 2. Е 1 ыход генератора тактовых импульсов 17 соединен со вкодами реверсивного 11 и декадного 15 счетчиков, со входом блока индикации 1) 1 З 2; э 3) г о 1 с 51 С 6 г) 1 зк 1 1 и 00 3 ко 0)1 б)л "з 3" с, с 135 ТГитон;).1 збот устро:ствд дгя 0 рс;.Слепня Отношения ло. зр; фма д 3 ух напря)кений осущест- ,.5:ется за два такта, о;рсдсляс),;ые снератором тактовых импу;ьсов (ГТ 1) 17 блокомыдслсни 5 тактов (БВТ) 9. Передие фронт импульсов пд 13 код; ГТИ 17 определяет назло Ср)ого такта работы схемы, приводя в сколос .остояпие ревсрсивпый счетчик (РС) 11, декадныи счечик (ДС) 15 и блок ;канин знака (БИЗ) 10.Благодаря во)действию управ.яюшсго пар 1)кспя с ср 30 о 3 ыко,; БВТ 9 ипрзвл 51 ОПИЛ зк 0, ком) Г.Ор(К),з р 5)кение о 3)ороо кода ко),:кутзторд 1 иосг паст чсэс 3 О ОК с ррГИрмсмым коэф)"Стом пс.1)с дчи (БГКп) 2 11 рвый .одрифмический илитсль (ЛУ) 3 пз оди; Из Входов блока вычтаня (БВ) 4, пз другой вкод которого это же папряжеис Остояш:о поступает через второй ЛУ 5 ;птсн:оатор 6, причем коэффицист 0 лаблсия ате;одтора 6 таков, Гто напряжение, ГОст)пающес с Выхода БВ 4 на один из входов пуль-органа (НО) 7, в темене 1-го такта близко или равно,ачдльному иапряжсппо с выхода преобразователя код в апряжспс (ПКН) 8, поступзюшсго на дру:ой вход НО ).1 зчальиос и;ряжепис на выксдс ПкН 8 гоотвсГСТВуе записи езчзльпОГО 1 сги па РС 11 при сбросе его и исходное состояпе. На.1 И 10 С 1 ИС.10 1)ЫОЕРДЕТСЯ ИСКОДЯ 3 СМКОСТИ РС 11 иеобко;п)ности измерить -.рсбуемую ьсличиу логарифма отношения г оложитель;1 ы,1 и ОтрицеГсльпыэ знаком. Сигнал с Выко;з НО 7 пос) упас) и; вход Гпр Вления реверсом РС 11, ри этом счетные импульсы, посгупакпцис а Вход ГС 11 от генератора счетк .кПугсо 3 (ГСИ) 2 через первый элемепт И 13, записывается пд РС 11 таким образом, чтоапряжене на выходе ПКН 8 стрсптся сравняться с пзпря)кеиисм пз Выходе ";В 4, при;ости)кении такого равенства БВТ 9 получает с выхода НО 7 сигпдл окончания 1-го тдкга .змсрсиия 1 выдаст с 1-о выхода сгнал пзчалз 2-го такта па первый управляощй вход БРКП 2-й па управляоший вход коммутатора 1. По этому сигналу напряжение с 1-го входа ко)кутатора 1 через блок 2 и ЛУ 3 поступает па БВ 4. Лпалогеч "о1-му такту начинается запись счетных и)пульсов на РС 1 таким ооразо.;, чтобы уменьшить существуощую в начале 2-го такта разность папря)кеппй па входах НО .В момет начала 2-го такта со второго выхода БВТ 9 па первый вкод )торого элемента 1 посту-дст сш нал, разрешаощпй прохождение счстнык импульсов одновременно на РС11 и на ЛС 15.При достижсниравенства напря)кений на мода.; 1 О 7, па его выкодс вырабатывается сш пал ок мгчания 2-го тактд, по которому срабатьпззег БИЗ 10, БВТ 9 Вырабатывает на ретьем ьходе сигнал, запрещающий про 505744ожденце счетныимпульсов через первый элемент И 13 на РСц ДС 5, сос-оянцс второго выхода в момент окончания 2-го такта не изменяется.Таким образом, в момент окончания 2-го такта ца ДС 15 записывается число, пропорциональное разности логарифмов напряжений числителя и знаменателя, которое отображается нд табло с помощью блока цифровой индикации (БЦИ) 16.Для получения максимального диапазона измеряемых отношений, не увеличивая разрядность РС 11 и соответственно це усложняя ПКН 8 и НО 7, введен блок с регулируемым коэффициентом передачи 2, которьш цсободим, цтобы получить в начале 1-го такта разницу напряжений ца водах ПО 7, соответствующую записи ца РС 11 в 1-ом такте це более определенного числа счетных импульсов, устанавливаемого исхода из емкости РС 11 и требуемого диапазона определяемых логарифмов отношений 2-напряжений.В случае записи на РС 11 числа импульсов больше установленного, соответствующим образом меняется коэффициент передачи БРКП 2, который одновременно выдает сигнал на второй вход первого элемента И, запрещающий дальнейшее прохождение импульсов на РС 11. Такое состояние схемы выдерживается до прихода следующего тактового импульса с ГТИ 17. Разница напряжений на входах НО 7 в начале 1-го такта, соответствующая записи ца РС 11 в 1-ом такте больше установленного числа счетных импульсов, может получиться в результате неполной компенсации температурного ухода логарифмической характеристики ЛУ 3 логарифмическим усилителем 5, а также в результате изменения напряжения цд втором входе коммутатора 1, учитывая, что логарифмические характеристики ЛУ 3 ц ЛУ 5 могут, при использовании данной схемы, быть це идентичны.Техническая эффективность заключается в том, что приведенное включение коммутатора 1 позволяет обеспечить повышение точности измерения за счет получения логарифма числителя и знаменателя с помощью одного логарифмического усилителя 3, что устраняет погрешность, обусловленную неидентцчцостью логарифмическцусилителей.Точность увеличивается также за счет температурной компенсации. Ошибка измерения, получаемая в 1-ом такте работы измерителя, в результате неполной компенсации температурного изменения логарифмической характеристики первого логарифмического усилителя 3 включением второго логарифмического усилителя 5, компенсируется во втором такте,Включение блока с регулируемым коэффициентом передачи 2 дает возможность использовать логариф лические усилители с нечдентичными характеристиками. Это позволяет использовать более простые логарифмические усилители, не требующие сложной настройки. Блок 2,:; ц; 1 акже для расширения дицачсс,.ого дцдц.:зона сигналов цд водс цзмерц;сля обес; е швдя подачу сигнала ца ьод первого ЛУ 3 в диапазоне, соответствующем 5 воз.ожцым цзмсцсццям выодного напряжения 11 К 11 8.Уменьшение времени измерения происодигзд с н т уменьшен" я продолжительности 1-го тдк.д, в результате того, что разница напря О жсцнй цд воде НО 7 в начале-го такта устацдвлцвдстся с помощью семы 2 не более опрсдслснцой величины.Формул д цзобретсццяУсгройство для определения логарифма отношения двунапряжений, содержащее атте 20 шоатор, два логарцфмцческиусилителя, выоды которы.; подключены через блок вычитания к первому воду нуль-органа, реверсцвныйсчетчик, входы которого подключены соответственно к выходу нуль-органа, к выходу перед ваго элемента И ц к генератору тактовыимпульсов, а выод реверсивного счетчика черезпрсобразователь кода в напряжение подключен ко второму воду нуль-органа, блок ццдикдццц зцдкд, псрвьш и второй воды которогодд сосдццсцы соответственно с выходом цуль-оргдцд и с генератором тактовыимпульсов, декадный счетчик, выход которого подсоединенко воду блока цифровой индикации, а водыподкл 1 очецы соо".ветственно к генератору тактовыимпульсов и к выоду второго элемента11, и генератор счстныимпульсов, цодсоедцнццый к первому воду первого элемента И,о гл и чд ющееся тем, что, с цельюповышецця то п.остц и быстродействия устройства, оно4 о содержит коммутатор, блок выделения аккои блок с регулируемым коэффициентом передачи, информационный вход которого подключсц,срсз коммутатор ко входам устройства,первый управляющий вод соединен с управ., ляющцм водом коммутатора ц с первым выодом блока выделения тактов, второй управляющий вод - с выодом реверсивного счетчика, а псрвьш ц второй выоды подсоединенысоответстгенцо ко входу первого элемента Ии ко воду первого логарифмического усилителя, два вода блока выделения тактов подключены соответственно к выоду пуль-органак генератору тактовыимпульсов, а еговторой и третий выоды соединены соответствец и с перьым водом второго ц с третьимводом перво:о элементов И, второй вод второго элемента И соединен с выходом первогоэлемента И, вод ц выод аттенюатора подключены соответственно к одному из входовустройства ц ко воду второго логарифмического усилителя.Источшци информации,принятые во внимание прц экспертизе1. Патент СШЛ3878383, кл. 235 - 183,65 опублцк. 15.05.75.595744 Спета в Тег ь Тскрсд Л Шелипов Ре:иктор Р, Киселев Корректор,: Л. Котова и Т. Добровольска Изд ЛЪ 286осударствепиого копо делам изо13035, Москва, Ж Тирагк итета Совета М ретеиий и открыт 35 Рагпскаи наб каз 114,9НПО ПодписноеГССР ипографии, пр. Сапунова, 2 2. Измеритель отношения дву.; напряженийдля целей контроля ЛЧХ передатчика. К. Г 8Вопроеь радиоэлектроники;:, Серия ТРС,6, 1974. 841гиистро